尿素各工段工艺数据

1、一尿（日产600t）一、解吸塔排走废液量计算:进入系统水量：喷射蒸汽：127.234kg尿素合成塔生成：302.626kg计：429.86kg解吸废液的量：429.86+69.826蒸汽）+1.2 （尿素）+0.21 （NH3） +0.35（ CO2）=501.446kg/t 尿，12.536t/h;温度 65C，压力 0.50Mpa。二、加热蒸汽用量加热蒸汽用量一览表设备名称蒸汽参数热负荷用汽量备注温度C压力MpakJ/tUrKg/tUrt/h液氨预热器103359冷凝液供热一段分解加热器190.711.2751707030.96864.3921.61二段分解加热器190.711.27530

2、0664.84152.2473.814一段蒸发器190.711.275472529.32239.275.982二段蒸发器190.711.275102551.251.931.30解吸塔190.711.27513789669.8261.746升压器190.711.2751052.625二段蒸发喷射器（A）190.711.27522.2340.556饱和器158.70.6-68.02-1.7005用在一烝加热器冷凝液膨胀槽142.920.392-59.22-1.4805膨胀蒸汽合计2720672.321436.33735.93一尿蒸汽冷凝液方框流程图见下图:烝汽来自界区35.93t/h饱和器-1.7

3、005t/h膨胀槽-1.4805t/h冷凝液液氨预热器供水分厂冷凝液槽 22.44t/h凉水塔碳铵液槽冷凝液槽32.70t/h供水分厂10.2t/h计算：一段分解系统计算依据收入物料：A. 尿素合成塔排出气体条件：19.712Mpa, 188CNH3 47.622kg, 70.67% （体积）,13.93Mpa （分压）CO2 18.049kg, 10.35% （体积）,2.04 Mpa （分压）022.8kg, 2.21% （体积）,0.436 Mpa （分压）N218.621kg, 16.77% （体积）,3.306 Mpa （分压）计87.092kg，100% 19.712 MpaB.

4、尿素合成塔排出溶液尿素 1013.35kg 31.12%（重量）甲铵 705.654kg 21.67%（重量）氨水 1537.772kg 47.22%（重量） 其中氨 904.149kg 58.8%（重量），水 633.623kg 41.2%（重量） 计 3256.776kg 100%C. 防腐空气条件：1.765Mpa, 40EO20.595kg, 20.81% （体积）,0.367 Mpa （分压）N21.98kg, 79.19% （体积）,1.398 Mpa （分压）计2.575kg，100%， 1.765 Mpa支出物料A. 一段分解气体条件：1.765Mpa 120CNH3 1116

5、.678kg, 81.7% （体积）,1.442 Mpa （分压）CO2 364.762kg, 10.31% （体积）,0.182 Mpa （分压）O23.395kg, 0.13% （体积）,0.002 Mpa （分压）N220.601kg, 0.92% （体积）,0.016 Mpa （分压）H2O 100.534kg, 0.95% （体积）,0.123Mpa （分压）计 1605.97kg 100% 1.765 MpaB. 一段分解系统出口溶液条件：1.765Mpa 160C尿素 1013.35kg 58.22%（重量）甲铵 91.026kg 5.23%（重量）氨水 636.097kg 36

6、.55%（重量） 其中氨 103.008kg 16.19%（重量），水 533.089kg 83.81%（重量） 计 1740.473kg 100% 计算A. 尿素合成塔尾气降温降压吸热AHi由尿素合成塔物料平衡，合成塔尾气焓值为：13.92Mpa, 188C 时，i NH3=1853.5kJ/kg2.04Mpa, 188C 时，i co2=882.8kJ/kg0.436Mpa, 188C 时，i O2=460kJ/kg3.306Mpa, 188C 时，段分解气体焓值为：i N2=490kJ/kg1.442Mpa, 120C 时，0.182Mpa, 120C 时，i NH3=1937.192k

7、J/kgi CO2=812.8kJ/kg0.002Mpa, 120C 时，0.016Mpa, 120C 时，i O2=360kJ/kgi N2=410kJ/kgAH1= 47.622（1937.192-1853.5）+18.049（812.951-882.8）+2.8（360-460）+18.621（410-490）=955kJB. 防腐空气升温吸热 AH20.367Mpa, 40C时，i O2=283kJ/kg1.398Mpa, 40C 时，i N2=317kJ/kgAH2=0.595（360-283）+1.98（410-317）=230kJc. 甲铵分解吸热 AH3分解甲铵量： 705.6

8、54-91.026=614.628kg焓为状态函数，与过程无关，故甲铵的分解按下列过程进行188C液态甲铵降压降温至0.101Mpa, 25C放热qi ：查得平均比热容 Cp =150.624kJ/（kmol C）q1=150.624（25-188）= -24552kJ/kmol25C甲铵凝固放热q2：q2= -20306 kJ/kmolO.IOIMpa, 25C 甲铵分解吸热 q3=159360 kJ/kmolO.IOIMpa, 25E的气态氨与二氧化碳升温升压至出塔状态吸热为q4：O.IOIMpa, 25C, iNH3=1757.28kJ/kgO.1O1Mpa, 25E, iCO2=728

9、kJ/kg那么 q4=34(1 937. 1 92-1 757.28)+44(81 2.951 -728)=9855 kJ/kmol千摩尔甲铵自进口至出塔状态分解热为 q：q= q1+ q2+ q3+ q4= -24552 -2O3O6+15936O +9855=124357 kJ/kmol则甲铵分解吸热 AH3=614.628 kg 124357 kJ/kmol/78kg/kmol=979914kJD. 氨水分解热AH4氨水分解按下列步骤进行：入口氨水自188C降温至25C放热q1：据尿素合成塔热平衡，58.8%氨水平均比热容Cp =5.111kJ/(kg C )q1=1537.772 5；

10、111(25-188)=-1281107 kJ25 C氨水分解吸热q2：58.8%氨水积分溶解热为： -4O8.258kJ/kg16.19%氨水积分溶解热为： -777.13 kJ/kgq2=904.149kg 408.258-103.08 kg 777.13=289075kJ25 C未分解氨水升温吸热q3：查得16.19%氨水平均比热容 Cp =4.519kJ/(kg C)q3=636.097 4.519 (160-25) =388061kJ分解出的氨与水气化、升温吸热 q4：25 C 液氨，i=529.276kJ/kg25 C 水，i=104.6kJ/kg0.123Mpa, 120C 时，

11、iH2o=2706.348kJ/kgq4= ( 904.149-103.008)( 1937.192-529.276) + ( 633.623-533.089)2706.348-104.6) =1389503kJ所以 AH4= q1+ q2+ q3+ q4= -1281107+289075+38806+1389503=785532 kJE. 未分解甲铵降温放热 AH5：查图，甲铵平均比热容 Cp =151.879kJ/(kmol C )AH5=91.026 151.879 （160-188） /78= -4963kJF. 尿素降温放热AH6：取尿素平均比热容 Cp =1.992kJ/（kg C

12、）AH6=1013.35 .992 （160-188） = -56521kJG热损失AH7:查小合成氨设计手册知吨尿素热损失AH7=1883.96kJ设热负荷为 AH8：根据热量平衡 AH1+AH2+AH3+AH4+AH5+AH6+AH7+AH8=0955+230+979914+785532-4963-56521+1883.96=0所以 AH8= -1707030.96 kJ1.275Mpa、190.71C的蒸汽的焓值为 2784.8704kJ/kg，相应条件下冷凝液焓 值为 810.0224 kJ/kg。加热蒸汽用量为： 1707030.96 kJ/（2784.8704kJ/kg-810.0

13、224 kJ/kg）= 1707030.96kJ/1974.8476=864.39 kg/tUr。 二段分解系统 计算依据收入物料一段分解出口液条件： 1.765Mpa， 160C尿素 1013.35kg 58.22%（重量）甲铵 91.026kg 5.23%（重量）氨水 636.097kg 36.55%（重量） 其中氨 103.008kg 16.19%（重量） ，水533.089kg 83.81%（重量） 计 1740.473kg 100%支出物料A. 二段分解气条件： 0.294Mpa， 120CNH3 133.127kg, 65.55% （体积）,0.193 Mpa （分压）CO2 44

14、.416kg, 8.45% （体积）,0.025 Mpa （分压）H20 55.91kg, 26% （体积）,0.076Mpa （分压）计233.453kg， 100%， 0.294 MpaB. 二段分解系统出口溶液条件：0.294Mpa, 140C尿素 1006.36kg 66.78%（重量）甲铵 12.289kg 0.81%（重量）缩二脲 6.0kg 0.4%（重量）氨水 482.371kg 32.01%（重量）其中氨 5.192kg 1.080%（重量）,水 477.179kg98.92%（重量） 计 1507.02kg 100%C. 二段分解过程生成缩二脲6kg，其量甚微，其显热并入尿

15、素计算，其反应热及放出氨带走热量忽略不计。D. 尿素溶液浓缩热很小，忽略不计。 计算A. 甲铵分解吸热AHi:分解甲铵量： 91.026-12.289=78.737kg160C液态甲铵降压降温至 0.101Mpa, 25C,查得平均比热容 Cp =147.277kJ/（kmol C）q1=147.277（25-160） = -19882kJ/kmol25C 甲铵凝固放热 q2： q2= -20306 kJ/kmol0.101Mpa, 25C 甲铵分解吸热 q3=159360 kJ/kmol0.101Mpa, 25C的气态氨与二氧化碳升温升压至出塔状态吸热为q4：0.101Mpa, 25C, i

16、NH3=1757.28kJ/kg； 0.101Mpa, 25C, iC02=728kJ/kg0.193Mpa, 120C, iNH3=1 970.7kJ/kg；0.025Mpa, 120C, iC02=812.5kJ/kg q4=34（1970.7-1757.28）+44（812.5-728）=7256.28+3718=10974.28 kJ/kmol千摩尔甲铵自进口至出塔状态分解热为 q：q= q1+ q2+ q3+ q4= -19882-20306+159360 +10974.28 =130146.28 kJ/kmol则甲铵分解吸热 AH1=78.737 kg 130146.28 kJ/k

17、mol/78kg/kmol=131376kJB. 氨水分解热 AH2：入口氨水自160C降温至25C放热qi：查得16.19%氨水平均比热容 Cp =4.519kJ/(kg C)qi=636.097 4.519 (25-160)= -388061kJ25 C氨水分解吸热q2：1. 08%氨水积分溶解热为：-828.63kJ/kg；16.19%氨水积分溶解热为：-777.13 kJ/kgq2=103.008kg 777.13-5.192kg 828.93=75748kJ25 C未分解氨水升温吸热q3：查得1.08%氨水平均比热容 Cp =4.226kJ/(kg C)q3=482.371 4.22

18、6(140-25)=234427kJ分解出的氨与水气化、升温吸热q4：25C 液氨，i=529.276kJ/kg； 25C水，i=104.6kJ/kg0.076Mpa, 120C 时，iH2o=2721.42kJ/kg q4=(103.008-5.192)(1970.7-529.276)+(533.089-482.371)(2721.42-104.6)=97.816 1441.424+55.91 2616.82=140994.33+146306.4062=287301kJ所以 AH2= q1+ q2+ q3+ q4= -388061+75748+234427+28730仁209415 kJC.

19、 未分解甲铵降温放热 AH3：查图，甲铵平均比热容 Cp =151.461kJ/(kmol C )AH3=12.289 151.461 (140-160) /78= -477kJD. 尿素降温放热AH4：取尿素平均比热容 Cp =1.992kJ/(kg C)AH4= (1006.36+6) X1.992 (140-160) = -40332kJE. 热损失AH5：查小合成氨设计手册知吨尿素热损失AH7=682.84kJ设热负荷为AH6：根据热量平衡 AH1 + AH2+AH3+AH4+AH5+ AH6 =0131376+209415-477-40332+682.84+AH6 =0,所以 AH6

20、= -300664.84 kJ;1.275Mpa、190.71C的蒸汽的焓值为 2784.8704kJ/kg，相应条件下冷凝液焓 值为 810.0224 kJ/kg。加热蒸汽用量为： 300664.84 kJ/(2784.8704kJ/kg-810.0224 kJ/kg)= 300664.84 kJ/1974.8476=152.247 kg/tUr。 一段蒸发器 计算依据 收入物料 闪蒸槽来尿素溶液条件：0.044Mpa, 100C尿素 106.36kg 70.3%（重量）甲铵 6.639kg 0.46%（重量） 缩二脲 6.0kg 0.42%（重量） 氨 1.407kg 0.1%（重量） 水

21、411.048kg 28.72%（重量）计 1431.454kg 100%（重量） 支出物料A. 出一段蒸发器尿素溶液条件：0.033 Mpa, 130C尿素 995.916kg 95.36%（重量） 缩二脲 7.0kg 0.67%（重量） 水41.497kg 3.97%（重量）计 1044.413kg 100%（重量）B. 一段蒸发气体条件：0.033 Mpa, 130C尿素 4.779kg （夹带量）NH3 7.016kg, 1.96% （体积）,0.0006Mpa （分压）CO2 7.045kg, 0.76% （体积）,0.0003 Mpa （分压）H2O 368.201kg, 97.2

22、7% （体积）,0.0321Mpa （分压）计387.401kg，100%，0.033 MpaC. 出一段蒸发器热能回收段物料取一段蒸发器热能回收段尿液出口温度100C，压力0.04 Mpa,查图知，取尿素溶液含水 18%。设甲铵、 过剩氨全部在次分解进入气相， 设缩二脲的生成、 尿素的水解全部 发生在加热段。液相 0.04 Mpa 100 C尿素 1006.36kg 81.51%（重量） 缩二脲 6.0kg 0.49%（重量） 水 222.225kg 18.00%（重量） 计 1234.585kg 100%（重量） 气相 0.04 Mpa100CNH3 4.301kg, 2.34% （体积）

23、，0.0009Mpa （分压）CO2 3.745kg, 0.79% （体积）,0.0003 Mpa （分压）H2O 188.823kg, 96.88% （体积）,0.0388Mpa （分压）计196.869kg, 100%, 0.04 MpaD. 缩二脲的显热并入尿素计算,缩二脲生成热忽略不计,尿素浓缩热量数量不 大,并入加热段计算。计算（以25 C为基准）A. 尿素溶液带入热量AH1查小合成氨设计手册知，根据闪蒸槽热量平衡计算可得AH1=-302452kJB. 甲铵分解热AH2甲铵熔融热20306 kJ/kmol;甲铵生成热-159350 kJ/kmol出 2=6.639 （159350-2

24、0306） /78=11835kJC. 氨水分解热AH3 气氨在水中积分溶解热为：氨水浓度：1.407 100%/ （1.407+411.048 =0.34%，积分溶解热：-490.1447kJ/kg，那么 AH3=1.407 490.1447=690 kJD. 出热能回收段尿素溶液带出热 出4取尿素水溶液平均比热容 2.625kJ/kgCAH4=1234.585 2.625（100-25）=243059 kJE. 出热能回收段气相带出热 AH50.101Mpa, 25C 时，iNH3=1766.485kJ/kg； 0.0009Mpa, 100C 时，iNH3=1934.263kJ/kgO.I

25、OIMpa, 25C时，ico2=728kJ/kg； 0.0003Mpa, 1OOC时，i co2=794.96kJ/kgO.IOIMpa, 25C时，iH2o=104.6kJ; 0.0388Mpa, 100C时，iH2o=2661.024kJAH5=4.301 (1934.263-1766.485 +3.745 ( 794.96-728) +188.823( 2661.024-104.6) =483684 kJF. 尿素水解热AH625 C时尿素生成热为28470.2 kJ/kmol;甲铵熔融热20306 kJ/kmol;甲铵生成热-159350 kJ/kmol一段蒸发水解尿素 4.5kgA

26、H6=4.5 (159350-28470.2-20306 /60=8293 kJG尿素浓缩热AH7进入一段蒸发器尿素溶液水尿比：411.048 60/1006.36稻=1.362(摩尔比)离开一段蒸发器尿素溶液水尿比：41.497 60/995.916 68=0.139摩尔比) 查图得：水尿比为 1.362时，尿素溶解热： -279 kJ/kg水尿比为 0.139时，尿素溶解热： -307 kJ/kgAH7=1006.36 279-995.916 307= -12792 kJH. 出一段蒸发器气体带出热量AH80.0006Mpa, 130C 时，iNH3=1999.952kJ/kg； 0.00

27、03Mpa，130C 时，i cO2=800.665kJ/kg0.321Mpa，130C 时，iH2o=2742.612kJ/kg夹带尿素平均比热容， 1.992 kJ/kgCAH8=4.799 1.992 (130-25) +7.016 (1999.952-1766.485 +7.045 (800.665-728) +368.201(2742.612-104.6) =974468 kJI. 出一段蒸发器尿素溶液带出热量 AH9取尿素平均比热容1.992 kJ/kgC ;取水得平均比热容 4.1868 kJ/kgC溶液比热容 cp=(0.9536+0.0067) 1.992+0.0397 4.

28、1868=2.079 kJ/kgCAH9=1044.413 2.079(130-25)=227990 kJJ. 热损失AH10热能回收段热损失H110=339.16 kJ加热段及分离段热损失 AH21o=1313.32 kJAH10=AH110+AH210=339.16+1313.32=1652.48 kJK. 一段分解气体冷凝放热 出11热平衡方程：AHii+AHi + H2+AH3+AH4+AH5+AH1io=0AH11-302452+11835+690+243059+483684+339.16=0AHii= -437155.16AH12 -热负荷 AH12：热平衡方程： AH12 -AH

29、4-AH5+AH6+AH7+AH8+AH9+AH210=0AH12-243059-483684+8293-12792+974468+227990+1313.32=0AH12= -472529.32 kJ1.275Mpa、190.71C的蒸汽的焓值为 2784.8704kJ/kg，相应条件下冷凝液焓 值为 810.0224 kJ/kg。加 热 蒸 汽 用 量 为 ：472529.32 kJ/（2784.8704kJ/kg-810.0224 kJ/kg）=472529.32kJ/1974.8476=239.27kg/tUr。 二段蒸发器计算依据收入物料一段蒸发器来尿素溶液0.033Mpa 130C

30、尿素 995.916kg 95.36%（重量）缩二脲 7.0kg0.67%（重量）水 41.497kg 3.97%（重量）计 1044.413kg 100%（重量）支出物料A. 二段蒸发器出口尿素溶液0.0033 Mpa 140C尿素 988.665kg 98.6%（重量）缩二脲 9.0kg0.9%（重量）水 5.0kg 0.5%（重量）计 1002.665kg 100%（重量）B. 二段蒸发气 0.0033 Mpa 140CNH3 1.18kg, 3.31% （体积），O.OOOlIMpa （分压）CO2 1.1kg, 1.19% （体积）,4.0 XO-5 Mpa （分压）H2O 36.O

31、47kg ,95.5 % （体积）,3.18 XO-3Mpa （分压）尿素 3.421kg （夹带量）计 41.748kg, 100.00%,3.33 X0-3Mpa（总压）C. 缩二脲生成热,尿素浓缩热均忽略不计。计算（以25C为基准）A. 尿素溶液带入热量 H1 据一段蒸发器热量平衡 H1=-22799OkJB. 熔融尿素带出热 H2取熔融尿素平均比热容Cp=1.992kJ/kgH2 =1OO2.665X1.992（14O-25）=22969OkJC. 二段蒸发气带出热 H30.101Mpa,25C时，iNH3=1766.485kJ/kg； 1.1 XO-4 Mpa,140C时，iNH3=

32、2016.688kJ/kg0.101Mpa, 25C时，ico2=6.485kJ/kg； 4.0 10-5 Mpa, 140C时，ico2=831.095kJ/kg0.101Mpa, 25C 时，iH2o140.6kJ/kg3.18 10-3Mpa, 140C 时，iH2O=831.0952761.44kJ/kg夹带尿素比热容取1.992kJ/kg C H3 =1.18 （2016.688-1766.489 +1.1 （831.095-728 +36.047 （2761.44-104.6）+3.421 1.992 （140-25） =96963kJD. 尿素水解热 H4尿素水解量为 1.5kg

33、25 C时，尿素生成热 28470.2kJ/kmol甲铵生成热-159350kJ/kmol;甲铵熔融热20306kJ/kmolH4 =1.5 （159350-28470.2-20306） /60=2764kJE. 热损失 H5 =1124.2kJ设热负荷为AH6：根据热量平衡 AH1 + AH2+AH3+AH4+AH5+ AH6 =0-227990+229690+96963+2764+1124.2+XH6=0出6=102551.2kJ1.275Mpa、190.71C的蒸汽的焓值为 2784.8704kJ/kg，相应条件下冷凝液焓 值为 810.0224 kJ/kg。加 热 蒸 汽 用 量 为

34、： 102551.2 kJ /(2784.8704kJ/kg-810.0224kJ/kg)= 102551.2kJ/1974.8476 kJ/kg =51.93 kg。 解吸塔计算过程同理，蒸汽用量为69.826kg，那么热负荷为 69.826 kg X1974.8476kJ/kg=137896 kJ 饱和器加热设备热负荷：一段分解系统： 171322kJ二段分解系统： 302880kJ计：2016101kJ设加热设备蒸汽用量为 G蒸汽参数：1.275Mpa(A)饱和蒸汽蒸汽焓值： 2784.8704kJ/kg冷凝液焓值： 810.0224 kJ/kg那么 G=2016101/(2784.87

35、04-810.0224)=1020.9kg饱和器的工作压力为0.6Mpa (A)0.6Mpa饱和蒸汽的温度为158.7C蒸汽焓值：2761.4kJ/kg；冷凝液焓值：670.22kJ/kgi 1.275Mpa蒸汽冷凝液带入热量 AHi=1020.9 810.0224=826951.9kJii 0.6 Mpa蒸汽带出热量 AH2：设膨胀蒸汽量为Xkg , AH2=2761.4X kJiii 0.6 Mpa蒸汽冷凝液带出热量 AH3:出3= (1020.9-X) 670.22=68422.7-670.22Xiv热损失AH4出4 480kJv膨胀蒸汽量：根据热量平衡 AH1 = AH2+AH3+AH

36、4 826951.9=2761.4X+684227.6-670.22X+480 那么 0.6 Mpa 蒸汽冷凝液量为： 1020.9-68.02=952.88kg出2=2761.4 880.2=187830.43 kJAH3=68422.7-670.22 6802=68422.7-45588.364=638639.24kJ 冷凝液膨胀槽952.88kg蒸汽冷凝液量在冷凝液膨胀槽第二次膨胀为0.392Mpa、143C的蒸汽;参数：0.392Mpa、143C 蒸汽焓值：2735.9176kJ/kg0.392Mpa、143C 蒸汽冷凝液焓值：601.2408 kJ/kg952.88kg、0.6 Mp

37、a、1587C蒸汽冷凝液热量为AHi =952.88 X 670.22kJ=638639.23kJ设膨胀成0.392Mpa、143C的蒸汽量为Ykg,0.392Mpa、143C蒸汽热量为 AH2AH2 =2735.9176Y kJ0.392Mpa、143C蒸汽冷凝液带出热量 AH3AH3 (=952.88-Y)601 .2408=(572910.33-601 .2408Y)kJ设热损失约为 AH4 =480kJ则 AH1 =HA2 +HA3 +HA4638639.23=2735.9176Y+572910.33-601.2408Y+4802134.6768Y=65248.9; Y=30.57kg

38、一段蒸发器热负荷： 476845kJ二段蒸发器热负荷： 106245kJ计：583090kJ蒸汽用量为： 583090/(2784.8704-810.0224)=295.258kg工作压力为 0.392Mpa(A)i 1.275Mpa蒸汽冷凝液带入热量为 AH1”：AH1”=295.258 X 810.0224=239165.73kJii 0.392Mpa蒸汽带出热量为 出2”：设膨胀蒸汽量为 Zkg，AH2” =2735.9176Zkgiii 0.392Mpa蒸汽冷凝液带出热量 出3”：AH3”=295.258-Z) 601.2408=( 177521.16-601.2408Z kJiv热损

39、失约为AH4” =480kJ 则 AHl” =日2” +日3” +日4” 239165.73=2735.9176Z+177521.16-601.2408Z+4802134.6768Z=61164.574Z=28.65kg那么共膨胀 0.392Mpa、143C蒸汽量为 Y+Z=30.57+28.65=59.22kg。三、吨尿蒸汽冷凝液的量计算：吨尿蒸汽冷凝液的量即加热设备蒸汽用量 (一段分解加热器、 二段分解加热 器、一段蒸发器、二段蒸发器) ：864.39+152.247+239.27+51.93=1307.837kg/tUr蒸汽冷凝液送往氨预热器作为加热热源， 然后用泵加压返回锅炉房。 蒸汽

40、冷 凝液在0.392Mpa下温度由143C降至122C，后外送时压力为常压，温度降为 90 r左右。外送蒸汽冷凝液量：1307.837kg/tUr 25tUr/h=32.70t/h,温度约为 90C。 冷凝液经溴化锂去供水分厂冷凝液槽： 参数：温度： 90r压力：1.0Mpa管径：89mm计算：根据公式 W=(d/18.8)2 u进行计算，流速取值1.28m/s ,则流量为Q=(80/18.8)2X1.28 g68 X10_3=22.44t/h; 冷凝液去供水分厂：参数：温度： 90r压力： 980Xi0-3= (i25/i8.8) 20.49 80Xl0-3=25.i3t/h=25.i3t/

41、h /25tUr/h=0.0852t/tUr;W2=25.i3t/h 2区.9/4=i3i.30 t/h=i3i.30 t/h /25tUr/h=5.25t/tUr。小合成氨设计手册：日产尿素i40t，未用软水冷却器的情况下用软水i2000kg/h,那么可知i吨尿素用软水量为i2000 /i40/24/i000=2.06t/tUr,那么推 算一尿日产600吨尿素需软水量为600/24)2.06=5i.5t/h但是我公司尿素工艺有所 改进，增加软水冷却器用循环水冷却脱盐水，可节省一部分脱盐水，这部分脱盐水的量为W ;设计手册上脱盐水进出口温度分别为 30C、80C，那么根据热量平衡有：25.13

42、 ( 75-53) =W( 80-30)，得出 W =11.1t/h那么入系统1#脱盐水量为 51.5-11.1=40.4 t/ho软水冷却器热负荷为 W2CpAt5.25 t/tUr W004.18kJ/ (kg C) 4C =87780 kJ/ tUr o入系统：1#脱盐水量 1.616t/tUr, 40.4t/h;出系统： 去泵房密封水(两台)，脱盐水量为1.18t/h;参数：温度：30 C压力：0.6Mpa管径：18mm计算：根据公式W=(d/18.8)2 u进行计算，流速取值2.1m/s ,则流量为Q=(10/18.8)22.1 920-3=0.59t/h; 经35t锅炉去供水，量为

43、38.89t/h参数：温度：90 C压力：0.4Mpa管径：108mm计算：根据公式 W=(d/18.8)2 u进行计算，流速取值1.42m/s，则流量为Q=(100/18.8)2 .42 68 0-3=38.89t/h。五、冷却水用量冷却水用量一览表设备名称冷却水温度C热负荷kJ/tUr用量备注进口出口t/tUrt/h一段蒸发冷凝器3238114628845.711142.75二段蒸发冷凝器32361025906.136153.394中间冷凝器3236582773.4887二循一冷凝器323651175430.558763.95二循二冷凝器32361193707.128178.2软水冷却器3

44、640877805.25131.25惰气洗涤器3238867673.45486.35尾气洗涤塔3236417252.49162.275氨冷凝器3238142457156.7091417.725C02压缩系统323836386514.485362.125合计3942987175.3994385.119一尿冷却水方框流程图见下图:二段蒸发表面4一段蒸发表面冷冷凝器凝器1296.144t/h87t/h中间冷凝器1417.7t/h氨冷凝器86.35t/h上水凉水塔4385.119t/h62.275t/h回水凉水塔4385.119t/h如：一段蒸发冷凝器 . 计算依据 收入物料A. 闪蒸气0.044Mp

45、a, 100CNH3 6.248kg, 8.93%体积）0.004Mpa（分压）CO2 3.187kg,1.76%（体积）0.001Mpa份压）H2O 66.131kg, 89.31%（体积）0.039Mpa（分压）计 75.566kg, 100.00% 0.044MpaB. 一段蒸发气0.33Mpa,130CNH3 7.016kg, 1.96%（体积）,0.0006Mpa（分压）CO2 7.045kg, 0.76%（体积）,0.0003Mpa（分 压）H2O 368.201kg, 97.28%（体积）,0。0321Mpa （分压）尿素 4。 779kg计 387.401kg, 100.00%

46、, 0.033Mpa支出物料C. 未凝气2.935 W-2Mpa, 45 CNH3 0.911kg, 43.68%（体 积）,1.282 10-2Mpa（分压）CO2 0.073, 1.39%（体 积）,0.041 10-2（分压）H2O 1.214kg, 54.93%（体 积）,1.612 10-2Mpa （分压）计 2.918kg, 100.00% （体积），2.935 为0-2MpaD. 一段蒸发冷凝液2.935 10-2Mpa 45 CNH312.353kg 2.68%（重量）CO210.159kg 2.21%（重量）H2O 433.118kg 94。 07%（重量）尿素 4.779k

47、g 1.04%(重量 )计 460.409kg 100.00计算(以25C为基准)A. 闪蒸气带入热量厶Hi=-171792kJB. 一段蒸发气带入热量 H2=-974468kJC. 气氨溶解热 H3因溶解量不大，忽略压力对溶解热的影响。积分溶解热： -2997.083kJ/kg H3= (6.248+7.016-0.911) X(-2997.083)=12.353 (-2997.083) =-37023kJD. CO2溶解热 H4CO2积分溶解热取：-452.157kJ/kg H4= (3.187+7.045-0.073)X (-452.157)=10.159 (-452.157) =-45

48、93kJE. 一段蒸发冷凝液带出热量 H5一段蒸发冷凝液氨浓度不大，其比热容按水计，Cp=4.1866kJ/(kg C)H5=460.409X4.1868(45-25) =38553kJF. 未凝气带走热量厶H60.101Mpa,25C 时，iNH3=1766.485kJ/kg1.282 X0-2Mpa, 45C 时，iNH3=1812.509kJ/kg0.101Mpa, 25C 时，ico2=728kJ/kg0.041 10-2Mpa, 45C 时，i co2=746.147kJ/kg0.101Mpa, 25C 时，iH2o104.6kJ/kg2.935 10-2Mpa, 45C时，iH2o

49、 =2568.976kJ/kgH6=0.911(1812.509-1766.485) +0.073(746.147-728) +1.24(2568.976-104.6) =3035kJG冷却水移走热量厶H7热平衡方程 H1+A H2+A H3+A + H5+A H6+A H7=0-171792-974468-37023-4593+38553+3035+ H7=0 H7=1146288kJ一段蒸发冷凝器冷却水进出口温度分别为 32C、38C，根据Q= WCpAt得 循环水用量为 W=Q/（CpA t）=1146288kJUr/（4.18kJ/kg C6C） x 10-3=45.71t/tUr,

50、一小时产尿素25t，所以循环水用量为1142.75t/h。同理二段蒸发冷凝器、中间冷凝器、二循一冷凝器、二循二冷凝器、惰气洗涤器、尾气洗涤塔、氨冷凝器等的计算结果如上表。二尿（日产450t）一、解吸塔排走废液量计算进入系统水量：喷射蒸汽：127.234kg尿素合成塔生成：302.626kg计：429.86kg解吸废液的量：429.86+69.826（蒸汽）+1.0 （尿素）+0.18 （NH3）+0.35（ CO2）=501.337kg/t 尿，9.4t/h;温度 67C，压力 0.46Mpa。二、加热蒸汽用量加热蒸汽用量一览表设备名称蒸汽参数热负荷用汽量备注温度C压力MpakJ/tUrKg/

51、tUrt/h液氨预热器103359冷凝液供热一段分解加热器190.711.2751713221867.5216.266二段分解加热器190.711.275302880153.3692.876一段蒸发加热器190.711.275476845241.4594.527二段蒸发加热器190.711.27510624553.7991.009解吸塔190.711.27513789669.8261.309升压器190.711.2751051.969二段蒸发喷射器（A）190.711.27522.2340.417饱和器158.70.6-68.02-1.275用在一蒸加热器冷凝液膨胀槽142.920.392-59.22-1.11膨胀蒸汽合计28404461435.127.098二尿蒸汽冷凝液方框流程图见下图:烝汽来自界区27.098t/h饱和器-1.275t/h膨胀槽-1.11t/h冷凝液液氨预热器解吸废液9.4t/h解吸塔 1.309t/h凉水塔碳铵液槽经溴化锂去供水分厂冷凝液槽